JACS | 兰州大学王为教授团队实现烯烃连接螺旋共价有机框架的首次合成

本文介绍了兰州大学王为教授团队在宏观螺旋结构共价组装领域的最新进展。背景方面，手性结构在自然界中广泛存在，但如何通过共价组装实现手性信息从分子尺度到宏观尺度的跨尺度传递并产生功能涌现，是手性物质科学的前沿挑战。研究目的是为了突破现有手性共价有机框架（COFs）对亚胺键化学的长期依赖，并解决其宏观螺旋结构罕见、结构与功能拓展受限的问题。团队创新性地采用了Siegrist烯化组装策略，通过手性双亚胺单体与三嗪构筑单元一步共价组装，首次合成了烯烃连接螺旋共价有机框架（V‑heliCOFs）。结论表明，V‑heliCOFs具有均一的微米级单一手性螺旋棒结构，螺旋方向由手性砌块的绝对构型决定，实现了跨尺度手性精准传递。该材料展现出优异的圆偏振发光性能，发光不对称因子（|glum|）高达1.1×10⁻¹，为当前手性COFs材料的最高纪录，固态发光量子效率（PLQY）达到45.7%。研究揭示，宏观螺旋序构的生成放大了手性光学响应，与框架结构的高效发光性能协同作用，实现了功能的涌现。该工作突破了螺旋COFs的合成瓶颈，为理解跨尺度手性传递和聚集体功能涌现提供了新视角，并为高性能手性光电材料设计开辟了新思路。